EP0078719B1 - Self-blast switch with permanent magnet - Google Patents
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- EP0078719B1 EP0078719B1 EP19820401779 EP82401779A EP0078719B1 EP 0078719 B1 EP0078719 B1 EP 0078719B1 EP 19820401779 EP19820401779 EP 19820401779 EP 82401779 A EP82401779 A EP 82401779A EP 0078719 B1 EP0078719 B1 EP 0078719B1
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- permanent magnet
- magnet
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/18—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
- H01H33/182—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using permanent magnets
Definitions
- the document FR-A-2 480 028 relates to a switch of the kind mentioned comprising either a permanent magnet having on the front face a blind orifice, or an annular permanent magnet polarized radially.
- the permanent magnet with blind recess does not allow a double blowing of the arc which limits the performances of this switch to a cut of the currents lower than approximately 10000 Amperes.
- the annular magnet allows gas to escape through the central duct and a double blowing of the arc, but the performance of this switch has been found to be relatively limited to a value close to that of the permanent magnet with blind orifice.
- the present invention starts from the observation that the annular permanent magnet does not always provide effective rotation blowing of the root of the arc, the latter tending to stagnate on the contacts.
- the object of the present invention is to remedy these drawbacks and to allow the production of a permanent magnet arc blowing switch having performances comparable to those of arc blowing coil switches.
- the switch according to the invention is characterized in that said magnet is axially polarized to generate in the area, adjacent to the associated annular electrode, on the one hand a radial magnetic field oriented in the central part in one direction and in the external part in the opposite direction, and on the other hand an axial magnetic field at the cusp points separating said central and external parts, and that the annular electrode opposite to said associated electrode is arranged so that the arc extends between said annular electrodes in said central part of the magnetic field, said switch comprising means for transferring outwards from said front face said cusps and avoiding any displacement of the arc towards said cusps.
- the magnetic field generated by an axially polarized annular permanent magnet is shown in axial section in FIG. 1 and it can be seen that the lines of force close symmetrically inside and outside the permanent magnet.
- the force lines are centripetal in the central part of the permanent magnet and centrifugal towards the outside and an area with axial force lines separates the centrifugal and centripetal force lines.
- the cusp corresponding to the axial force lines is arranged substantially in the middle of the pole face of the permanent magnet and it is understood that the arc tends to move towards this zone with magnetic blowing in zero rotation. According to the present invention, the cusp is moved outward from the pole face in an area inaccessible to the arc.
- the displacement of the turning point towards the outside of the permanent magnet is carried out by a yoke in the form of a tubular ferrule extending in the orifice of the annular magnet .
- the tubular yoke distorts the magnetic spectrum by moving the cusp outward from the permanent magnet. It will appear from the following description that the presence of the magnetic yoke creates a second magnetic field zone with a significant axial component in line with the end face of the yoke, but in this zone the pneumatic blowing is maximum and the extinction of the arc is made quickly.
- the external diameter of the permanent magnet is significantly enlarged, so as to move the turning point away from the internal orifice of the magnet.
- the contact opposite to the permanent magnet is advantageously of tubular shape to constitute a second gas exhaust duct and a double blowing of the arc, the diameter of the tubular part corresponding substantially to the diameter of the internal orifice of the permanent annular magnet. It is clear that the opposite contact can also include a permanent annular blowing magnet, the assembly being in this case entirely symmetrical.
- a permanent magnet 10 of annular shape is axially polarized, the polar face, for example of north polarity, being covered with an annular contact electrode 12.
- an annular electrode 14 formed by the front face of a tubular contact piece 16.
- the diameter of the tubular piece 16 is substantially equivalent to the diameter of the internal orifice 18 of the permanent magnet 10 disposed coaxially with the tubular piece 16.
- the lines of force are schematically represented in FIG. 1 and include centripetal radial lines 20 and centrifugal radial lines 22 in the intermediate zone between the electrodes 12, 14.
- centripetal radial lines 20 and centrifugal 22 are separated symmetrically by an area of axial lines 2.4 corresponding to a cusp 26 of the pole face of the permanent magnet 10.
- the assembly is symmetrical and the cusp '26 or more e xactively the cusps 26 are arranged on a circle equidistant from the internal and external circles of the annular magnet 10.
- FIG. 2 shows an improved switch using the basic elements shown in Figure 1, which can be recognized, in particular the permanent annular magnet 10, the electrode 12 covering the front face of the annular magnet 10, the part tubular 16 with its front face 14 opposite the annular face 12.
- the tubular part 16 is slidably mounted to come either into contact with the annular electrode 12 in the closed position of the switch, or in a spacing position, shown on the right side of Figure 2, in the open position.
- the permanent magnet assembly 10, annular electrodes 12, 14, is housed inside a chamber 30, constituted for example by a cylindrical envelope 32, itself housed in an enclosure 34, filled with a gas with rigidity high dielectric, in particular of sulfur hexafluoride.
- the movable tubular part 16 crosses the bottom of the chamber 30 and communicates through a lateral orifice 36 with the enclosure 34, so as to create a gas exhaust duct from the chamber 30 to the enclosure 34.
- the annular electrode 12, associated with the permanent magnet 10 is electrically connected to a cylindrical conductor 38 externally surrounding the annular permanent magnet 10 and connected to a support and current supply tube 40 passing through the bottom of the chamber 30 and communicating by an orifice 42 with the enclosure 34. It is easy to see that the tubular support 40 defines a second conduit 44 for exhausting gases from the chamber 30 to the enclosure 34, through the magnet 10 and the annular electrode 12.
- the support assembly 40, permanent magnet 10 and associated annular electrode 12 is mounted fixed, the arc being drawn between the electrodes 12, 14 when sliding down the tubular part 16.
- the arc s extends into the chamber 30 and in a manner known per se causes by heating an increase in the pressure in this chamber 30 and an escape of the gases through the exhaust conduits 36, 44 in the movable contact 16 and in the assembly constituting the fixed contact, in this case the annular electrode 12 and the support 40.
- the permanent magnet is axially polarized, for example making a north pole face appear opposite the opposite annular electrode 14 carried by the tubular part 16.
- a magnetic yoke 46 has a cylindrical ferrule 48 extending in the orifice 18 of the permanent magnet 10 while being attached to the internal periphery of this magnet 10 and by being flush with the front face of the magnet 10.
- the yoke 46 further comprises an annular disc 50 connecting to the internal ferrule 48 and attached to the polar posterior face of the permanent magnet 10.
- the yoke 46 modifies the magnetic spectrum of the permanent magnet 10, represented on the right part of FIG. 2, by creating an asymmetry and an offset towards the outside of the permanent magnet 10 of the cusp 52.
- the centrifugal force lines 54 bypass the permanent magnet from the outside while the centripetal force lines 56 are concentrated towards the end of the ferrule 48.
- FIG. 3 In Figure 3 are shown only the elements of the switch arranged inside the chamber 30, and we recognize the movable part 16 with the annular front surface 14 disposed in front of the fixed part with support 40.
- the annular permanent magnet with axial polarization represented by the reference 58, is a magnet similar to that bearing the reference 10 in FIG. 2, but with a significantly increased external diameter.
- An associated annular electrode 60 covers the pole face of the magnet 58 while being electrically connected to the support 40 by conductive parts 62 surrounding the permanent magnet 58 externally.
- the gases compressed by heating in the chamber 30 can escape through the exhaust duct 44 passing through the central hole of the annular magnet 58 and by the duct formed by the tubular part 16.
- the permanent magnet 58 does not have a yoke and the magnetic field is entirely symmetrical, in particular the turning point 64.
- the increase in the external diameter of the annular magnet 58 makes it possible to move the turning point 64 away from the annular electrode 14 , so as to avoid, in the manner described above, any displacement of the arc towards this cusp point 64. It is unnecessary to describe the operation of this variant embodiment which is exactly identical to that described in relation to the switch represented in FIG. 2. It is clear that the increase in the external diameter of the permanent magnet 58 can be combined with the action of a cylinder head for channeling the magnetic flux or any other means of modifying ication of the magnetic arc blowing spectrum.
- the offset towards the outside of the cusp point 64 is particularly visible by comparison with the device illustrated in FIG. 1. Good results have been obtained by increasing the diameter of the circle formed by the cusp points 64 to a substantially double value the diameter of the annular electrode 14.
- the wall of the tubular part 16 is advantageously small in the two variants described above, so as to present an annular electrode 14 of small width exactly positioning the arc.
- the diameter of this annular electrode can of course be slightly different, in particular less than the diameter of the orifice formed in the annular permanent magnet 10, 58, in particular when the blowing effect through the tubular part 16 can be reduced.
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Description
L'invention est relative à un interrupteur à arc tournant et à autoexpansion comprenant :
- - une enveloppe étanche remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée,
- - une chambre divisionnaire à l'intérieur de ladite enveloppe,
- - une paire de contacts logés dans ladite chambre divisionnaire et ayant des électrodes annulaires de contact formant des pistes de rotation dudit arc,
- - un logement, ménagé à l'intérieur de l'un des contacts, dans lequel est logé un aimant permanent annulaire dont la face frontale est coiffée par l'une associée desdites électrodes annulaires, de façon que l'aimant engendre un soufflage magnétique en rotation de l'arc ancré sur ladite électrode annulaire associée,
- - un conduit d'échappement du gaz de ladite chambre divisionnaire s'étendant à travers l'orifice central de l'aimant annulaire et de l'électrode annulaire associée.
- - a sealed envelope filled with a gas with high dielectric strength,
- - a divisional chamber inside said envelope,
- a pair of contacts housed in said divisional chamber and having annular contact electrodes forming tracks of rotation of said arc,
- - A housing, arranged inside one of the contacts, in which is housed an annular permanent magnet whose front face is capped by one associated with said annular electrodes, so that the magnet generates a magnetic blowing in rotation of the arc anchored on said associated annular electrode,
- - A gas exhaust duct from said divisional chamber extending through the central orifice of the annular magnet and the associated annular electrode.
Le document FR-A-2 480 028 concerne un interrupteur du genre mentionné comportant soit un aimant permanent présentant sur la face frontale un orifice borgne, soit un aimant permanent annulaire polarisé radialement. L'aimant permanent à évidement borgne ne permet pas un double soufflage de l'arc ce qui limite les performances de cet interrupteur à une coupure des courants inférieurs à environ 10000 Ampères. L'aimant annulaire permet un échappement des gaz à travers le conduit central et un double soufflage de l'arc, mais les performances de cet interrupteur se sont avérées relativement limitées à une valeur voisine de celle de l'aimant permanent à orifice borgne. La présente invention part de la constatation que l'aimant permanent annulaire n'assure pas toujours un soufflage en rotation efficace de la racine de l'arc, cette dernière ayant tendance à stagner sur les contacts. Une étude plus approfondie a montré une fermeture partielle des lignes de force du champ magnétique sur la face frontale de l'aimant permanent ce qui crée des zones de champ axial vers lesquelles l'arc a tendance à se déplacer. Dans ces zones à champ axial l'arc n'est soumis à aucune force de rotation et l'interrupteur se comporte comme un simple interrupteur à autoexpansion.The document FR-A-2 480 028 relates to a switch of the kind mentioned comprising either a permanent magnet having on the front face a blind orifice, or an annular permanent magnet polarized radially. The permanent magnet with blind recess does not allow a double blowing of the arc which limits the performances of this switch to a cut of the currents lower than approximately 10000 Amperes. The annular magnet allows gas to escape through the central duct and a double blowing of the arc, but the performance of this switch has been found to be relatively limited to a value close to that of the permanent magnet with blind orifice. The present invention starts from the observation that the annular permanent magnet does not always provide effective rotation blowing of the root of the arc, the latter tending to stagnate on the contacts. Further study has shown a partial closure of the lines of force of the magnetic field on the front face of the permanent magnet which creates areas of axial field towards which the arc tends to move. In these axial field areas the arc is not subjected to any rotational force and the switch behaves like a simple autoexpansion switch.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un interrupteur à aimant permanent de soufflage en rotation de l'arc présentant des performances comparables à celles des interrupteurs à bobine de soufflage de l'arc.The object of the present invention is to remedy these drawbacks and to allow the production of a permanent magnet arc blowing switch having performances comparable to those of arc blowing coil switches.
L'interrupteur selon l'invention est caractérisé par le fait que ledit aimant est polarisé axialement pour engendrer dans la zone, adjacente à l'électrode annulaire associée, d'une part un champ magnétique radial orienté dans la partie centrale dans un sens et dans la partie externe dans le sens opposé, et d'autre part un champ magnétique axial aux points de rebroussement séparant lesdites parties centrale et externe, et que l'électrode annulaire opposée à ladite électrode associée est agencée pour que l'arc s'étende entre lesdites électrodes annulaires dans ladite partie centrale du champ magnétique, ledit interrupteur comportant des moyens pour reporter vers l'extérieur de ladite face frontale lesdits points de rebroussement et éviter tout déplacement de l'arc vers lesdits points de rebroussement.The switch according to the invention is characterized in that said magnet is axially polarized to generate in the area, adjacent to the associated annular electrode, on the one hand a radial magnetic field oriented in the central part in one direction and in the external part in the opposite direction, and on the other hand an axial magnetic field at the cusp points separating said central and external parts, and that the annular electrode opposite to said associated electrode is arranged so that the arc extends between said annular electrodes in said central part of the magnetic field, said switch comprising means for transferring outwards from said front face said cusps and avoiding any displacement of the arc towards said cusps.
Le champ magnétique engendré par un aimant permanent annulaire polarisé axialement est représenté en coupe axiale à la figure 1 et on voit que les lignes de force se ferment symétriquement à l'intérieur et à l'extérieur de l'aimant permanent. Dans l'exemple, représenté sur la figure 1, les lignes de force sont centripètes dans la partie centrale de l'aimant permanent et centrifuges vers l'extérieur et une zone à lignes de force axiales sépare les lignes de force centrifuges et centripètes. Le point de rebroussement correspondant aux lignes de force axiales est disposé sensiblement au milieu de la face polaire de l'aimant permanent et on comprend que l'arc ait tendance à se déplacer vers cette zone à soufflage magnétique en rotation nul. Selon la présente invention, le point de rebroussement est déplacé vers l'extérieur de la face polaire en une zone inaccessible à l'arc.The magnetic field generated by an axially polarized annular permanent magnet is shown in axial section in FIG. 1 and it can be seen that the lines of force close symmetrically inside and outside the permanent magnet. In the example shown in FIG. 1, the force lines are centripetal in the central part of the permanent magnet and centrifugal towards the outside and an area with axial force lines separates the centrifugal and centripetal force lines. The cusp corresponding to the axial force lines is arranged substantially in the middle of the pole face of the permanent magnet and it is understood that the arc tends to move towards this zone with magnetic blowing in zero rotation. According to the present invention, the cusp is moved outward from the pole face in an area inaccessible to the arc.
Dans un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, le déplacement du point de rebroussement vers l'extérieur de l'aimant permanent est réalisé par une culasse en forme de virole tubulaire s'étendant dans l'orifice de l'aimant annulaire. La culasse tubulaire déforme le spectre magnétique en déplaçant le point de rebroussement vers l'extérieur de l'aimant permanent. Il ressortira de la description qui va suivre que la présence de la culasse magnétique crée une deuxième zone de champ magnétique à composante axiale importante au droit de la face terminale de la culasse, mais dans cette zone le soufflage pneumatique est maximal et l'extinction de l'arc s'effectue rapidement.In a first embodiment of the invention, the displacement of the turning point towards the outside of the permanent magnet is carried out by a yoke in the form of a tubular ferrule extending in the orifice of the annular magnet . The tubular yoke distorts the magnetic spectrum by moving the cusp outward from the permanent magnet. It will appear from the following description that the presence of the magnetic yoke creates a second magnetic field zone with a significant axial component in line with the end face of the yoke, but in this zone the pneumatic blowing is maximum and the extinction of the arc is made quickly.
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention, le diamètre externe de l'aimant permanent est notablement agrandi, de manière à éloigner le point de rebroussement de l'orifice interne de l'aimant.According to a second embodiment of the invention, the external diameter of the permanent magnet is significantly enlarged, so as to move the turning point away from the internal orifice of the magnet.
Le contact opposé à l'aimant permanent est avantageusement de forme tubulaire pour constituer un deuxième conduit d'échappement du gaz et un double soufflage de l'arc, le diamètre de la pièce tubulaire correspondant sensiblement au diamètre de l'orifice interne de l'aimant permanent annulaire. Il est clair que le contact opposé peut également comporter un aimant permanent annulaire de soufflage, l'ensemble étant dans ce cas entièrement symétrique.The contact opposite to the permanent magnet is advantageously of tubular shape to constitute a second gas exhaust duct and a double blowing of the arc, the diameter of the tubular part corresponding substantially to the diameter of the internal orifice of the permanent annular magnet. It is clear that the opposite contact can also include a permanent annular blowing magnet, the assembly being in this case entirely symmetrical.
L'amenée du courant à l'électrode annulaire coiffant l'aimant permanent annulaire s'effectue par l'extérieur de l'aimant en vue d'éviter d'une part toute désaimantation de l'aimant permanent de la manière décrite dans le document français précité, et en vue d'autre part d'engendrer un effet de centrage de l'arc par effet de boucle. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés au dessin annexé, dans lequel :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale, montrant le spectre d'un champ magnétique engendré par un aimant permanent annulaire, dans un interrupteur ne donnant pas satisfaction ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale, illustrant un interrupteur selon l'invention, en positions fermé et ouvert, respectivement sur les demi-vues de gauche et de droite ;
- la figure 3 est une vue simplifiée d'une variante de réalisation, selon l'invention, montrant les électrodes et l'aimant annulaire.
- Figure 1 is a schematic view in axial section, showing the spectrum of a magnetic field generated by an annular permanent magnet, in an unsatisfactory switch;
- Figure 2 is a schematic view in axial section, illustrating a switch according to the invention, in closed and open positions, respectively on the left and right half-views;
- Figure 3 is a simplified view of an alternative embodiment, according to the invention, showing the electrodes and the annular magnet.
Sur la figure 1, un aimant permanent 10 de forme annulaire est polarisé axialement, la face polaire, par exemple de polarité nord, étant recouverte d'une électrode annulaire de contact 12. En regard de l'électrode annulaire 12 est disposée une électrode annulaire 14 constituée par la face frontale d'une pièce tubulaire de contact 16. Le diamètre de la pièce tubulaire 16 est sensiblement équivalent au diamètre de l'orifice interne 18 de l'aimant permanent 10 disposé coaxialement avec la pièce tubulaire 16. Les lignes de force sont schématiquement représentées sur la figure 1 et comportent des lignes radiales centripètes 20 et des lignes radiales centrifuges 22 dans la zone intermédiaire entre les électrodes 12, 14. Les lignes radiales centripètes 20 et centrifuges 22 sont séparées symétriquement par une zone de lignes axiales 2.4 correspondant à un point de rebroussement 26 de la face polaire de l'aimant permanent 10. L'ensemble est symétrique et le point de rebroussement' 26 ou plus exactement les points de rebroussement 26 sont disposés sur un cercle à égale distance des cercles internes et externes de l'aimant annulaire 10.In FIG. 1, a
Un arc s'étendant entre les électrodes 12 et 14 a tendance à se déplacer vers le point de rebroussement 26 et cet arc représenté en 28, sur la figure 1 stagne en cette position, le champ magnétique n'exerçant aucune force de rotation. Il est clair qu'un interrupteur incorporant un tel dispositif présente des performances et de ce fait un intérêt fort limité.An arc extending between the
La figure 2 représente un interrupteur perfectionné utilisant les éléments de base représentés sur la figure 1, que l'on reconnaît, en particulier l'aimant permanent annulaire 10, l'électrodè 12 coiffant la face frontale de l'aimant annulaire 10, la pièce tubulaire 16 avec sa face frontale 14 opposée à la face annulaire 12. La pièce tubulaire 16 est montée à coulissement pour venir soit au contact de l'électrode annulaire 12 en position fermée de l'interrupteur, soit en une position d'écartement, représentée sur la partie droite de la figure 2, en position d'ouverture. L'ensemble aimant permanent 10, électrodes annulaires 12, 14, est logé à l'intérieur d'une chambre 30, constituée par exemple par une enveloppe cylindrique 32, elle-même logée dans une enceinte 34, remplie d'un gaz à rigidité diélectrique élevée, notamment d'hexafluorure de soufre. La pièce tubulaire mobile 16 traverse le fond de la chambre 30 et communique par un orifice latéral 36 avec l'enceinte 34, de manière à créer un conduit d'échappement des gaz de la chambre 30 vers l'enceinte 34. L'électrode annulaire 12, associée à l'aimant permanent 10, est reliée électriquement à un conducteur cylindrique 38 entourant extérieurement l'aimant permanent annulaire 10 et raccordé à un tube de support et d'amenée de courant 40 traversant le fond de la chambre 30 et communiquant par un orifice 42 avec l'enceinte 34. Il est facile de voir que le support tubulaire 40 définit un deuxième conduit 44 d'échappement des gaz de la chambre 30 vers l'enceinte 34, à travers l'aimant 10 et l'électrode annulaire 12. L'ensemble support 40, aimant permanent 10 et électrode annulaire associée 12, est monté fixe, l'arc étant tiré entre les électrodes 12, 14 lors d'un coulissement vers le bas de la pièce tubulaire 16. L'arc s'étend dans la chambre 30 et d'une manière connue en soi, provoque par échauffement une augmentation de la pression dans cette chambre 30 et un échappement des gaz à travers les conduits d'échappement 36, 44 dans le contact mobile 16 et dans l'ensemble constituant le contact fixe, en l'occurrence l'électrode annulaire 12 et le support 40. L'aimant permanent est polarisé axialement en faisant par exemple apparaître une face polaire nord en regard de l'électrode annulaire opposée 14 portée par la pièce tubulaire 16. Une culasse magnétique 46 comporte une virole cylindrique 48 s'étendant dans l'orifice 18 de l'aimant permanent 10 en étant accolée au pourtour interne de cet aimant 10 et en affleurant la face frontale de l'aimant 10. La culasse 46 comporte en outre un disque annulaire 50 se raccordant à la virole interne 48 et accolé à la face postérieure polaire de l'aimant permanent 10. La culasse 46 modifie le spectre magnétique de l'aimant permanent 10, représenté sur la partie droite de la figure 2, en créant une dissymétrie et un décalage vers l'extérieur de l'aimant permanent 10 du point de rebroussement 52. Les lignes de force centrifuges 54 contournent l'aimant permanent par l'extérieur tandis que les lignes de force centripètes 56 se concentrent vers l'extrémité de la virole 48.2 shows an improved switch using the basic elements shown in Figure 1, which can be recognized, in particular the permanent
L'interrupteur selon la figure 2 fonctionne de la manière suivante :
- En position fermée de l'interrupteur, représentée sur la partie gauche de la figure 2, le courant, passant par le contact mobile 16, les électrodes aboutées 14, 12, le conducteur cylindrique 38 et le
support 40, n'exerce aucune force de désaimantation sur l'aimant permanent 10. Il convient de préciser que laculasse 46 est avantageusement isolée des pièces conductrices du courant ou est agencée pour offrir une résistance notable au passage du courant. En position d'ouverture, représentée sur la partie droite de la figure 2, l'arc s'étendant entre les 12, 14 peut être considéré comme un nuage conducteur intercalé entre lesélectrodes 12, 14. Ce nuage conducteur comporte trois parties essentielles, en l'occurrence une partie centrale soumise à l'action du champ magnétique centripète radial 56, une partie externe tendant à se déplacer vers le point deélectrodes rebroussement 52 et une partie interne ancrée sur le bord interne de l'électrode annulaire 12. Cette dernière partie s'étend dans une zone de champ axial, mais elle est soumise à un soufflage pneumatique intense dû à l'échappement des gaz à travers le conduit d'échappement 44 favorisant une extinction rapide. La partie centrale est soumise à un soufflage magnétique dû à la composante radiale importante 56 du champ engendré par l'aimant permanent 10. La partie externe est soumise à une force de centrage s'opposant au déplacement vers le point derebroussement 52, d'une part due à l'effet de soufflage par les gaz s'échappant par les conduits d'échappement, et d'autre part par les forces électrodynamiques ou effets de boucle résultant de l'amenée de courant par le pourtour externe de l'électrode annulaire 12. L'interrupteur est capable de couper de larges gammes de courant et son pouvoir de coupure est élevé. La figure 2 représente le mode de mise en oeuvre préférentiel selon l'invention, et il est à noter que le dispositif de soufflage par aimant permanent annulaire à aimantation axiale peut être utilisé en combinaison avec un contact opposé plein en faisant appel à un soufflage unique. D'une manière analogue, il est possible de prévoir deux aimants permanents annulaires agencés symétriquement et chacun étant associé à l'un des contacts tubulaires. La culasse 46 ne comporte pas obligatoirement un disque postérieur 50, seule la concentration des lignes de force dans la zone frontale étant importante. Le dispositif de soufflage selon l'invention peut être utilisé en combinaison avec d'autres contacts susceptibles de transférer l'arc sur les électrodes annulaires 12, 14. La forme et la disposition de la culasse 46 peut être différente et le déplacement du point de rebroussement 52 vers une zone éloignée de l'électrode annulaire opposée 14 peut être réalisé d'une manière différente par exemple illustrée par la figure 3.
- In the closed position of the switch, represented on the left part of FIG. 2, the current, passing through the
movable contact 16, the butted 14, 12, theelectrodes cylindrical conductor 38 and thesupport 40, exerts no force of demagnetization on thepermanent magnet 10. It should be noted that theyoke 46 is advantageously isolated from the conductive parts of the current or is arranged to offer significant resistance to the passage of current. In the open position, represented on the right part of FIG. 2, the arc extending between the 12, 14 can be considered as a conductive cloud interposed between theelectrodes 12, 14. This conductive cloud comprises three essential parts, in this case a central part subjected to the action of the radial centripetalelectrodes magnetic field 56, an external part tending to move towards thecusp 52 and an internal part anchored on the internal edge of theannular electrode 12. This last part extends in an axial field zone, but it is subjected to an intense pneumatic blowing due to the escape of gases through theexhaust duct 44 promoting rapid extinction. The central part is subjected to a magnetic blowing due to thelarge radial component 56 of the field generated by thepermanent magnet 10. The external part is subjected to a centering force opposing the movement towards thecusp 52, on the one hand due to the blowing effect by the gases escaping through the exhaust ducts, and on the other hand by the electrodynamic forces or loop effects resulting from the supply of current by the external periphery of theelectrode annular 12. The switch is capable of cutting wide ranges of current and its breaking capacity is high. FIG. 2 represents the preferred embodiment according to the invention, and it should be noted that the blowing device by annular permanent magnet with axial magnetization can be used in combination with a full opposite contact by using a single blowing . Similarly, it is possible to provide two annular permanent magnets arranged symmetrically and each being associated with one of the tubular contacts. Thecylinder head 46 does not necessarily have arear disc 50, only the concentration of the lines of force in the frontal area being important. The blowing device according to the invention can be used in combination with other contacts capable of transferring the arc to the 12, 14. The shape and the arrangement of theannular electrodes yoke 46 may be different and the displacement of the point ofcusp 52 towards a zone remote from the oppositeannular electrode 14 can be produced in a different way, for example illustrated by FIG. 3.
Sur la figure 3 ne sont représentés que les éléments de l'interrupteur disposés à l'intérieur de la chambre 30, et on reconnaît la pièce mobile 16 avec la surface annulaire frontale 14 disposée en face de la partie fixe à support 40. L'aimant permanent annulaire à polarisation axiale, représenté par le repère 58, est un aimant analogue à celui portant le repère 10 sur la figure 2, mais à diamètre externe notablement accru. Une électrode annulaire associée 60 coiffe la face polaire de l'aimant 58 en étant reliée électriquement au support 40 par des pièces conductrices 62 entourant l'aimant permanent 58 extérieurement. De la manière indiquée ci-dessus les gaz comprimés par échauffement dans la chambre 30 peuvent s'échapper par le conduit d'échappement 44 traversant le trou central de l'aimant annulaire 58 et par le conduit constitué par la pièce tubulaire 16. L'aimant permanent 58 ne comporte pas de culasse et le champ magnétique est entièrement symétrique, notamment le point de rebroussement 64. L'augmentation du diamètre externe de l'aimant annulaire 58 permet d'écarter le point de rebroussement 64 de l'électrode annulaire 14, de façon à éviter de la manière décrite ci-dessus tout déplacement de l'arc vers ce point de rebroussement 64. Il est inutile de décrire le fonctionnement de cette variante de réalisation lequel est exactement identique à celui décrit en relation avec l'interrupteur représenté à la figure 2. Il est clair que l'augmentation du diamètre externe de l'aimant permanent 58 peut être combinée à l'action d'une culasse de canalisation du flux magnétique ou de tout autre moyen de modification du spectre magnétique de soufflage de l'arc. Le décalage vers l'extérieur du point de rebroussement 64 est particulièrement visible par comparaison avec le dispositif illustré par la figure 1. De bons résultats ont pu être obtenus en augmentant le diamètre du cercle constitué par les points de rebroussement 64 à une valeur sensiblement double du diamètre de l'électrode annulaire 14.In Figure 3 are shown only the elements of the switch arranged inside the
La paroi de la pièce tubulaire 16 est avantageusement faible dans les deux variantes décrites ci-dessus, de manière à présenter une électrode annulaire 14 de faible largeur positionnant exactement l'arc. Le diamètre de cette électrode annulaire peut bien entendu être légèrement différent, notamment inférieur au diamètre de l'orifice ménagé dans l'aimant permanent annulaire 10, 58, notamment lorsque l'effet de soufflage à travers la pièce tubulaire 16 peut être réduit.The wall of the
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